Mécanique des fluides : pompes en série et en //

[alexis0391]

Bonne Année à tous !

Jai finalement réussi à paramétrer ma sonde de pression essence et elle fonctionne. Cela dit, la pression delivree par la pompe pneumatique est trop faible.

Quitte à remplacer la pompe, autant faire un circuit carburant propre et mettre la pompe électrique en //.

Une question toutefois sur la pression

Soit un tuyau avec en série une pompe 1 avec une pression de 0,2 bar et une pompe 2 donnant 0,3 bar . Quelle est la pression en sortie sa tuyau ? 0,2 (deuxième limitée par la première), 0,3 : limitée à la pression de la pompe la plus puissante ou 0,5, les pressions se cumulent?. Cela dépend il des types de pompes ? électrique mécanique pneumatiques

Et en // : résultat idem ?

Après avoir fouiné je n'ai pas trouvé de réponse :/

Merci

[cloudrider]

Les pressions se cumulent mais tu n'auras pas 0.5,mais plutôt moins,autour de 0.4ou à peine plus.

[wove]

Bonjour,
D'une manière générale, la question du fonctionnement des pompes en série ou parallèle est passionnante (en s'appuyant sur leurs courbes caractéristiques, qui n'ont pas la même allure d'une technologie à l'autre), MAIS... ce n'est pas sur le circuit essence d'un aéronef que je ferais mes expérimentations !

Comme référence de départ, pourquoi n'utilises-tu pas le circuit conçu par le fabriquant de l'ulm ? Y aurait-il un problème connu de conception ?
Par exemple sur mon Weed 582, la pompe à membrane ("Mikuni"), en bon état et montée en respectant les instructions, fait parfaitement son boulot.


Bon montage, simple et propre.
Wove.

[alexis0391]

salut wove, salut cavalier des nuage,

@ : OK les pressions se cumulent, au moins ça c'est clair.

@ : wove : rien à ce sujet dans le manuel de l'avion. mais je pense que la pompe mikuni devrait être largement suffisante, comme sur ton weed.

Sous réserve du correct montage de ma sonde carburant, j'obtiens les résultats suivants : (manuel rotax dit entre 3 et 6 PSI)

moteur arrêté pompe électrique sur on : 4,9 PSI
moteur tournant pompe électrique sur on : 6,7 PSI : trop haut
moteur tournant pompe électrique sur off : 2,0 PSI : trop bas

La pompe mikuni doit être changé tous les 5 ans apparemment (je crois avoir lu ça sur un bulletin rotax), je vais donc changé la pompe, je serai tranquille à ce niveau là.

Cela étant, peut être que la mikuni "peine" çar elle doit faire grimper l'essence à travers la pompe électrique qui n'est peut être pas 100% transparente. Je crois aussi avoir lu ça.

Je peux donc dans un premier temps schinter ma pompe électrique du circuit pour voir si la pression est meilleure avec la mikuni "seule".`

[alexis0391]

http://ulm-bretagne.ffplum.com/images/i ... ouches.pdf




voilà un extrait d'un document rédigé manifestement par P. Pouchès.

Il semble catégorique sur le fait que le pompage en série peut générer un "coup de bélier".

Soit, mais j'ai appelé un pote qui a fait supaero et qui s'y entend en mécanique des fluides et selon lui série ou // si les tuyaux se rejoignent le résultat est le même niveau pression. J'en perds mon lapin..

Voilà le schéma recommandé par le même P. Pouchès avec les clapets anti retour etc



alors que cet autre article écrit par une personne dont la science semble être tout aussi infuse indique que la pompe mikuni et la facet ont des clapets anti retour intégrés

http://www.club-ulmevasion.fr/index.php ... &Itemid=39



de bonnes sources à potasser pour qui veut se documenter sur le sujet mais des infos légèrement contradictoires

[wove]

Précisions complémentaires données par le manuel d'installation Rotax :
- une pompe électrique doit être envisagée si le réservoir est beaucoup plus bas que le moteur (mais le manuel n'indique pas de hauteur max) ;
- dans ce cas, la pompe électrique doit être en parallèle ;
- la pression doit être entre 0,2 et 0,5 bars (c'est à dire entre 2,9 et 7,25 psi)

Remarques :
- Le manuel de maintenance et le manuel d'atelier confirment bien ces valeurs 0,2 et 0,5 bar, mais le manuel utilisateur indique 0,2 à 0,4 bar (= 2,9 à 5,8 psi) (petite contradiction ?)
- En mettant tes pompes en parallèle, tu devrais retomber de toute façon dans la plage des pressions préconisées.
- Sauf cas très particuliers (cf post-scriptum), 2 pompes en série ne font pas la même chose que 2 pompes en parallèle !


Bon psi.
Wove

PS : exemple de cas volontairement particulier, analogie électrique : 2 batteries de résistance interne 1 ohm chacune, pour alimenter une résistance de 1 ohm : la puissance délivrée sera la même, qu'elles soient branchées en série ou en parallèle.

[serge5694]

Je confirme que la pompe mikuni à membrane et la pompe facet ont des clapets anti retour intégré. Pour les piques de pression comme d'écrit dans le premier document, ce sont toutes deux des pompes alternative un coup elle poussent (pression) un coup elle aspire (chute de pression), c'est donc une pression moyenne qui les caractérisent, si les moment ou elles poussent sont commun la pression risque t-elle de monter trop haut ? Je "pense" qu'en série les piques de pression sont plus gommés mais j'en est pas la certitude. Le second souci est que si en parallèle un clapet anti retour lâche, l'essence pourrai retourner au réservoir... Il y a un remède simple qui lisse les piques de pression et qui est préconisé par MGL pour le montage d'un débit mètre est de monté après les pompes une poire d'amorçage. (difficile avec la mikuni qui a deux sortie).

Sur mon appareil j'ai deux pompes électrique en série (une de secoure car pas d'autre pompe, moteur yamaha) la pression avec une est de 0,3 bar et 0,45 avec les deux, moteur à l'arrêt. J'ai du monté un vase d'expansion pour que le débit mètre fonctionne correctement.

[JETHRO]

...
PS : exemple de cas volontairement particulier, analogie électrique : 2 batteries de résistance interne 1 ohm chacune, pour alimenter une résistance de 1 ohm : la puissance délivrée sera la même, qu'elles soient branchées en série ou en parallèle.

Bonlour, Wove...

Je ne sais pas d'où tu tiens ton analogie électrique... mais je suis désolé, là, tu as tout faux !

Deux batteries en série doublent la tension disponible (mais doublent également la résistance interne de la source) !

De ce fait, la PUISSANCE dissipée dans la MÊME résistance de 1 ohm étant toujours égale à U²/R, ladite puissance sera quadruplée dans le cas de deux batteries en série au lieu d'une seule... alors que si les 2 batteries sont en parallèle, la puissance dissipée dans la résistance restera identique à celle fournie par une seule batterie, mais ce seront les puissances dissipées à l'intérieur des batteries qui seront divisées par deux...

Ne pas confondre, en électricité, la résistance R (interne ou externe), la tension U (voltage), le débit I (ampérage), et la puissance P (watts)...

Loi d'Ohm : U = R*I, I = U/R, R = U/I
Loi de Watt : P = U²/R, ou P = R*I², ou P = U*I

PS : Pour le cas des pompes, je n'ai pas l'expérience... mais à mon sens, deux pompes en série devraient doubler la PRESSION disponible (si elles sont à débit continu), et moins que doubler si elles sont à régime pulsatoire... mais là, ça se complique du fait du débit liquide dans les tuyauteries, et il convient de considérer s'il y a débit (consommation par un moteur tournant, ou fuite volontaire), ou aucun débit, moteur arrêté (à supposer qu'il n'y ai pas de retour réservoir, calibré ou non !)...

Cordialement,

[esoub83]

Bonjour,
il y a une pompe électrique d'origine sur le Savannah avec une recopie de la pression carburant au tableau de bord. Le montage (// ou série ??) semble donner satisfaction. Faudrait avoir l'avis des utilisateurs.

[jplandez]

Je ne suis pas bien d'accord qu'il faille additionner les pressions.
Chaque pompe a un clapet de bypass, qui sert aussi d'anti retour.
A mon avis, la pression en sortie est la plus forte des deux.
Les deux pompes doivent marcher l'une sans l'autre.
Cas ou la pompe électrique est arrêtée, il faut bien que la pompe mécanique puisse aspirer au travers du by-pass de la pompe électrique.
Cas ou la pompe mécanique tombe en panne, il faut bien q'elle laisse passer la pression de la pompe électrique par son by-pass.
Quand les deux pompes tournent, la pression de la pompe de secours étant légèrement supérieure, le by-pass de la pompe mécanique est ouvert.
La pompe électrique, en série a aussi un rôle anti-vapor-lock, car elle met en pression la tuyauterie qui chemine près du moteur, ou il faut chaud.
Bonne année à tous.

[wove]

Bonjour Jethro,

Nous sommes bien d'accord, la mise en série ou parallèle (pompes ou batteries) ne se calculent pas de la même manière, et les résultats sont très différents en règle général.

Pour la rigueur du raisonnement (et j'ai sans doute exagéré, désolé ! ), j'ai voulu citer un contre-exemple de cas "volontairement particulier" donnant le même résultat.
Donc je persiste et signe : avec les 2 batteries de résistance interne 1 Ohm, la puissance délivrée à une résistance 1 ohm sera la même en série ou parallèle.
Calcul correspondant à CE cas :
Avec des batteries de 12 V par exemple, la puissance délivrée au consommateur de 1 Ohm sera :
En série (batterie équivalente 24 volt avec résistance interne 2 Ohm) : P = R*I² = 1 Ohm * (Utotal/Rtotal)² = 1 Ohm * (24 V / (1 Ohm + 2 Ohm) )² = 64 Watt
En parallèle (batterie équivalente 12 volt avec résistance interne 0,5 Ohm) : P = R*I² = 1 Ohm * (Utotal/Rtotal)² = 1 Ohm * (12 V / (1 Ohm + 0,5 Ohm) )² = 64 Watt aussi !


Cordialement,
Wove.

[paparomeo]

Bonjour,

A part que ta résistance de 1 Ohm fera toujours 1 Ohm.
La puissance qu'elle dissipera restera 1 Ohm multiplié par le carré de l'intensité qui la traverse.
Avec deux batteries en // ça donnera 144W
Avec deux batteries en série 576W
La RI du generateur ne doit pas être ajoutée à la résistance de 1Ohm.

Sinon sur mon tagazou j'ai deux pompes en serie et ça fonctionne parfaitement.

[jplandez]

Le raisonnement de Wowe n'est pas faux, mais il biaise un peu par les données d'entrée.
Dans sa démo, la tension aux bornes de la charge ne sera jamais ni de 12V ni de 24V mais de 8V, et ce dans les deux cas, série ou //
L'ennui, c'est que dans la réalité, ça se fait pas comme çà, la résistance interne de batterie doit toujours être beaucoup plus faible que celle de la charge, de manière à conserver une tension à peu près constante dans la plage d'intensité.
Si l'on en revient à une pompe régulée en pression, elle devra être capable de conserver une pression (équivalent à U) à peu près constante dans une certaine plage de débit (équivalent à I). Ce qui revient à une résistance interne beaucoup plus faible que la charge.
La différence est que les pressions ne s'ajoutent pas du fait des by-pass et des clapets de régulation. (un peu comme s'il y'avait une diode zener en sortie)

[JETHRO]

Bonjour Jethro,

Nous sommes bien d'accord, la mise en série ou parallèle (pompes ou batteries) ne se calculent pas de la même manière, et les résultats sont très différents en règle général.

Pour la rigueur du raisonnement (et j'ai sans doute exagéré, désolé ! ), j'ai voulu citer un contre-exemple de cas "volontairement particulier" donnant le même résultat.
Donc je persiste et signe : avec les 2 batteries de résistance interne 1 Ohm, la puissance délivrée à une résistance 1 ohm sera la même en série ou parallèle.
Calcul correspondant à CE cas :
Avec des batteries de 12 V par exemple, la puissance délivrée au consommateur de 1 Ohm sera :
En série (batterie équivalente 24 volt avec résistance interne 2 Ohm) : P = R*I² = 1 Ohm * (Utotal/Rtotal)² = 1 Ohm * (24 V / (1 Ohm + 2 Ohm) )² = 64 Watt
En parallèle (batterie équivalente 12 volt avec résistance interne 0,5 Ohm) : P = R*I² = 1 Ohm * (Utotal/Rtotal)² = 1 Ohm * (12 V / (1 Ohm + 0,5 Ohm) )² = 64 Watt aussi !

Cordialement,
Wove.

Wove,

Tu viens de démontrer que le diable se cache toujours dans les détails...

Ton calcul conduit à considérer la puissance délivrée À TOUT LE CIRCUIT, et non pas qu'à la résistance de consommation de 1 ohm !
Et de plus, tu fais l'impasse sur la tension effective aux bornes de ta résistance de 1 ohm, compte tenu de la puissance dissipée DANS les batteries !

Reprenons TES données : 2 batteries de force électromotrice 12 V et de résistance INTERNE R₁ de 1 ohm, chacune, d'une part... et résistance de consommation EXTÉRIEURE R₂ de 1 ohm, d'autre part...

Trois cas à examiner pour faire le tour du problème :

1 - Une seule batterie alimente la résistance : le courant parcourant la résistance extérieure est égal au courant traversant la résistance interne, dans ce cas, la tension EXTERNE disponible est de 6 volts (U*R₂/R₁+R₂), la puissance dissipée par la résistance externe (et aussi par la batterie !) est de 36 watts...

2 - Les deux batteries sont mises en série : les forces électromotrices s'ajoutent, les résistances internes aussi... on se retrouve avec une tension disponible égale à U*R₂/R₁+R₁+R₂, soit 8 volts et la puissance dissipée dans la résistance externe est de 64 watts... (les batteries dissipent, elles, 64 watts chacune, soit 128 watts au total...)

3 - Les deux batteries sont connectées en parallèle, leur résistance interne est divisée par deux, soit 0,5 ohm et la tension disponible sur la résistance externe est donc bien de... 8 volts également, soit 64 watts sur la résistance externe, donc tout pareil qu'avec les batteries en série, mais les batteries, elles, ne dissiperont que 32 watts chacune, soit 64 watts au total...

On retombe donc sur les mêmes pieds, à ceci près que tu as pris là un cas d'école avec des résistances par trop similaires...

Une batterie d'1 ohm de résistance interne, c'est quelque chose qui doit ressembler à une pile de lampe de poche... parce qu'elle ne peut débiter plus d'1 ampère en court-circuit !

En réalité, une batterie qui permet la gestion d'une radio de bord doit au moins permettre de tirer une dizaine d'ampères (émission) sous 12 volts... et une batterie de démarrage moteur doit pouvoir délivrer plus de 100 ampères sous 9 à 10 volts...
D'où des résistances internes bien inférieures au 1/100 ème d'ohm... ce qui explique que la plupart du temps, on néglige (à tort) la résistance interne de la batterie !

Cordialement,